I protoni sono le particelle caricate positivamente che si trovano all’interno del nucleo di un atomo.I protoni sono spinti a parte dalla forza elettromagnetica ma tirati insieme dalla forza forte, che è più forte su brevi distanze (queste distanze sono circa un fm o 10-15 m). I protoni sono incredibilmente piccoli, circa 10-15 m, 10.000 volte più piccoli di un atomo! Si prega di vedere le dimensioni dell’universo per alcune dimostrazioni online per mostrare questa scala. Nonostante le loro dimensioni incredibilmente piccole, i protoni spingono l’uno contro l’altro con forze tremende, circa 100 N, paragonabili al peso di un piccolo cane!
La carica di un protone è esattamente uguale e opposta alla carica di un elettrone. Pertanto, il numero di elettroni in un atomo neutro è sempre uguale al numero di protoni (vedi il fondo della pagina per una simulazione PhET su questo). I protoni sono fatti di particelle più piccole chiamate quark (o vedi iperfisica), che costituiscono anche i neutroni.
Il numero di protoni in un nucleo è chiamato numero atomico, e questo numero determina quale elemento è un atomo. In altre parole, cambiando il numero di protoni cambia l’elemento. Questo numero di protoni (numero atomico) cambia quando un nucleo subisce il decadimento beta o il decadimento alfa in una delle sue varie forme. La difficoltà di cambiare il numero di protoni in un nucleo di proposito è il motivo per cui l’alchimia (la pratica medievale di cercare di trasformare il piombo in oro) ha fallito per così tanto tempo!
Per saperne di più sui protoni, vedi What’s a proton by Prof. Matt Strassler o hyperphysics.
PhET: Build an Atom
L’Università del Colorado ci ha gentilmente permesso di usare la seguente simulazione PhET. Questa simulazione costruisce atomi da protoni, neutroni ed elettroni e verifica la conoscenza della tavola periodica. La simulazione mostra come i neutroni e i protoni devono bilanciarsi affinché il nucleo sia stabile.
Per ulteriori letture
- Atomo
- Elettrone
- Neutrone
- Nucleo
- Forza elettromagnetica
- Decadimento Alfa e Decadimento Beta
- Prof. Matt Strassler . Disponibile: http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/the-structure-of-matter/the-nuclei-of-atoms-at-the-heart-of-matter/what-holds-nuclei-together/ .
- “Quantum Diaries”, Quantumdiaries.org, 2018. . Disponibile: https://www.quantumdiaries.org/2010/07/12/the-size-of-the-proton/. .
- “17.3: Tipi di radioattività: Decadimento alfa, beta e gamma – Chimica LibreTexts”, Chem.libretexts.org, 2018. . Disponibile: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Introductory_Chemistry/Map%3A_Introductory_Chemistry_(Tro)/17%3A_Radioattività_e_Chimica Nucleare/17.03%3A_Types_of_Radioactivity%3A_Alpha%2C_Beta%2C_and_Gamma_Decay. .